ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Устойчивость движения в ламинарном пограничном слое из "Механика сплошных сред Изд.2 " Ламинарное движение в пограничном слое, как и всякое другое ламинарное течение, при достаточно больших числах Рейнольдса становится в той или иной степени неустойчивым. Характер потери устойчивости в пограничном слое аналогичен потере устойчивости при течении по трубе ( 29). [c.195] Поскольку зависимость толщины пограничного слоя от расстояния х определяется формулой (39,12), то ясно, что Rj KRa, ). [c.195] Форма граничной кривой устойчивости на диаграмме со, (см. 29) зависит от формы профиля скоростей в пограничном слое. Если профиль скоростей не имеет точки перегиба (скорость монотонно возрастает. причём кривая ( у) везде выпуклая рис. 20, а), то граница устойчивости имеет форму, вполне аналогичную той, которая характеризует устойчивость течения в трубе имеется некоторое минимальное значение = 1 кр, при котором появляются усиливающиеся возмущения, а при I оо обе ветви кривой асимптотически приближаются к оси абсцисс (рис. 21, а). Для профиля скоростей, имеющего место в пограничном слое на плоской пластинке, вычисление даёт для критического значения числа Рейнольдса значение К8кр 4201). [c.196] О) стремится к конечному, отличному от нуля пределу (рис. 21,6 ). [c.197] Кроме того, наличие точки перегиба сильно понижает значение Ккр. [c.197] То обстоятельство, что число Рейнольдса возрастает вдоль пограничного слоя, придаёт своеобразный характер поведению возмущений при их сносе вниз по течению. Рассмотрим обтекание плоской пластинки и предположим, что в некотором месте пограничного слоя производится возмущение с заданной частотой (и. [c.197] Его распространению вниз по течению соответствует на диаграмме рис. 21, а перемещение вправо по горизонтальной прямой ш = onst. [c.197] При этом возмущение сначала затухает, затем по достижении ветви / границы устойчивости начнёт усиливаться. Усиление продолжается до момента достижения ветви II, после чего возмущение вновь будет затухать. Полный коэффициент усиления возмущения за время его прохождения через область неустойчивости очень быстро возрастает по мере того, как эта область сдвигается в сторону больших R (т. е. чем ниже на рис. 21, а расположен соответствующий горизонтальный отрезок между ветвями / и // границы устой -чивости). [c.197] Эти результаты, однако, сами по себе ещё не дают ответа на вопрос о том, возникает ли при достаточно больших R истинная абсолютная неустойчивость в ламинарном пограничном слое, т. е. неустойчивость, приводящая к усилению со временем возмущений в данном месте потока (см. 29). Как и для течения по трубе, такое исследование не было произведено. [c.197] Экспериментальные данные об обтекании плоской пластинки показывают, что место возникновения турбулентности в пограничном слое 1) существенно зависит от интенсивности возмущений в натекающем потоке. При значительной возмущённости (степени турбулентности) потока удавалось наблюдать турбулизацию пограничного слоя при Кх к 560. По мере уменьшения степени возмущённости потока наступление турбулентности отодвигается к более высоким значениям Кд, стремящимся, повидимому, к конечному пределу около 3000. [c.198] Возможно, что существование этого предела свидетельствует о наличии истинной абсолютной неустойчивости при достаточно больших значениях К. Возможно, однако, и что благодаря чрезвычайно быстрому росту коэффициента усиления с. увеличением К описанная выше неустойчивость сносового типа может симулировать истинную неустойчивость. [c.198] Вернуться к основной статье